风电机组偏航液压制动器开裂的直接原因及解决方案

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作者：王诚辉杨荣举

来源：《风能》2015年第07期

由于液压系统操作控制方便，液压元件可根据需要方便灵活布置，故在风电机组偏航系统中采用了液压制动。随着机组运行时间的延长，偏航系统中的液压制动器批量出现液压缸开裂渗油，不仅提高了维护成本、影响机组的清洁美观，而且减小了机组的发电量，甚至影响机组的安全运行。基于对大量试验结果的分析，本文提出了制动器开裂的原因，然后从理论上验证了提出的开裂原因的正确性，并提出了一种改进结构的制动器的方法。

偏航制动器的结构及工作原理

1.5MW风电机组偏航系统有10组液压制动器，每组制动器由上下两块制动器组成，每个制动器中有两个带活塞的液压缸，如图1所示。

10组制动器通过螺栓固定在主机上，所有的液压缸通过油管串联起来。机组偏航结束需

要制动时，活塞在16MPa液压油的作用下，推动磨擦片夹紧偏航制动盘，偏航制动盘固定在塔筒顶部，故实现了主机的固定夹紧。风电机组偏航时，液压油泄压，活塞在缸体内自由滑动，磨擦片与偏航制动盘分离，主机在偏航电机驱动下实现偏航。

偏航制动器开裂的表现形式

偏航制动器开裂损坏的位置常出现在两液压缸之间的薄壁，失效时表现形式可以概括为4个：薄壁开裂、活塞倾斜、磨擦片外突卡死、磨擦片单边磨损。

（一）薄壁开裂：如图2所示，两液压缸之间的薄壁表面的防护漆已经剥落，横向裂纹连接两液压缸，裂纹深度直至密封圈槽。

（二）活塞倾斜：由图2可知，缸体裂开时，活塞倾斜卡死在液压缸内。游标卡尺测量某一倾斜活塞前后的高度差度为0.5mm。

（三）磨擦片外突卡死：磨擦片的形状为梯形，如图3所示，液压缸开裂时，磨擦片卡死在梯形槽内的短边处，磨擦片短边突出槽框大约有3mm-5mm。

（四）磨擦片单边磨损：从图3可知，梯形磨擦片长边磨损较严重，有些是整块直接剥落，出现坑坑洼洼。由此可知，磨擦片已经倾斜，绕卡死的短边旋转了一定的角度。